ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Εικονική επανάσταση

Σκεφτείτε, μέσα από ένα…«έξυπνο» τραπέζι αφής, να μπορούσατε να κάνετε οποιαδήποτε παρέμβαση επιθυμούσατε σε ένα πραγματικό ανθρώπινο σώμα: από το να μεγεθύνετε συγκεκριμένα σημεία του έως να εισχωρήσετε σε αυτό με τη βοήθεια εικονικού μαχαιριού. Αν νομίζετε ότι πρόκειται για ανέκδοτο επιστημονικής φαντασίας ή για διαστροφικό σενάριο κινηματογραφικής ταινίας, μάθετε ότι μιλάμε για το Virtual Αutopsy Τable: ένα καινοτόμο τραπέζι εικονικής νεκροψίας ή αυτοψίας το οποίο θα μπορούσε …

Σκεφτείτε, μέσα από ένα…«έξυπνο» τραπέζι αφής, να μπορούσατε να κάνετε οποιαδήποτε παρέμβαση επιθυμούσατε σε ένα πραγματικό ανθρώπινο σώμα: από το να μεγεθύνετε συγκεκριμένα σημεία του έως να εισχωρήσετε σε αυτό με τη βοήθεια εικονικού μαχαιριού. Αν νομίζετε ότι πρόκειται για ανέκδοτο επιστημονικής φαντασίας ή για διαστροφικό σενάριο κινηματογραφικής ταινίας, μάθετε ότι μιλάμε για το Virtual Αutopsy Τable: ένα καινοτόμο τραπέζι εικονικής νεκροψίας ή αυτοψίας το οποίο θα μπορούσε να αποτελέσει απαραίτητο εργαλείο για γιατρούς, εγκληματολόγους, ιατροδικαστές, ή ακόμη και για φοιτητές ιατρικής και μαθητές καθώς επιτρέπει στους χρήστες κυριολεκτικά να «βουτήξουν» στο ανθρώπινο σώμα.

Η εντυπωσιακή ιδέα γεννήθηκε από τους ειδικούς του κέντρου οπτικοποίησης Visualiseringcenter C στην πόλη Νόρσεπινγκ της Σουηδίας, του Κέντρου Ιατρικής Απεικόνισης και Οπτικοποίησης (Center for Μedical Ιmage Science and Visualisation- CΜΙV) στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο του Λίνσεπινγκ, του Διαδραστικού Ινστιτούτου (Ιnteractive Ιnstitute) στη Στοκχόλμη και της Εθνικής Εγκληματολογικής Υπηρεσίας της χώρας. Εμείς είχαμε την τύχη να δοκιμάσουμε το τραπέζι νεκροψίας από κοντά και να συνομιλήσουμε αποκλειστικά με τον διευθυντή και ιδρυτή του Visualiseringscenter C αλλά και καθηγητή επιστημονικής οπτικοποίησηςστο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Λίνσεπινγκ δρα Αντερς Ινερμαν .

Πώς δημιουργήθηκε το «μαγικό» τραπέζι
«Ολα ξεκίνησαν πριν από περίπου πέντε χρόνια. Αρχικά, εργαζόμασταν για το πώς θα μπορούσαμε να οπτικοποιήσουμε δεδομένα πολύ μεγάλου όγκου.Από την άλλη πλευρά ακτινολόγοι,παθολόγοι και η τοπική εγκληματολογική υπηρεσία του Νόρσεπινγκέριξε στο τραπέζι το ζήτημα της νεκροψίαςκαθώς το πρόβλημα εντοπιζόταν στο γεγονός ότι όλες οι μεμονωμένες ακτινογραφίες συλλέγονταν σε μια τεράστια και δύσχρηστη βάση δεδομένων» εξηγεί στο «Βήμα» ο καθηγητής Ινερμαν. «Κάπως έτσι καταλήξαμε στο σχέδιο της οπτικοποίησης δεδομένων τεράστιου όγκου που προέκυπταν από τη σάρωση πτωμάτων. Στην πορεία λάβαμε οικονομική ενίσχυση με αποτέλεσμα να συνεχίσουμε την έρευνά μας,φθάνοντας στο Virtual Αutopsy Τable» μαρτυρεί ο ίδιος.

Η τεχνολογία πίσω από τον εντυπωσιασμό

Οι επισκέπτες στο Visualiseringscenter C της Σουηδίας έχουν την ευκαιρία να δοκιμάσουν από πρώτο χέρι το τραπέζι εικονικής αυτοψίας και άλλα εικονικά συστήματα

Το μυστικό σύμφωνα με τους Σουηδούς κρύβεται στο σκανάρισμα ολόκληρου του σώματος προς ανάλυση με τη βοήθεια αξονικής τομογραφίας (CΤ scan). Πρόκειται για μια διαδικασία που δεν διαρκεί πάνω από 20 δευτερόλεπτα και αφορά τον ψηφιακό «τεμαχισμό», προσφέροντας περί τις 25.000 εικόνες, ικανές να ξεγυμνώσουν πλήρως τον ανθρώπινο οργανισμό. Το μεγαλείο της ενδελεχούς ψηφιακής απεικόνισης και σωστής απόδοσης του όγκου βασίζεται σε μια πανίσχυρη κάρτα γραφικών ΝVΙDΙΑπαρόμοια με εκείνη που χρησιμοποιείται στα γρήγορα ηλεκτρονικά παιχνίδια-, η οποία δίνει στις ληφθείσες εικόνες μια τρισδιάστατη οπτικοποίηση.

Χάρη σε ένα εικονικό μαχαίρι και χωρίς την παραμικρή σταγόνα αίματος οι ειδικοί μπορούν να «ξεφλουδίσουν» στρώματα του ανθρώπινου οργανισμού, περνώντας από το δέρμα στους μυς, στους ιστούς, στα ζωτικά όργανα και τέλος στον σκελετό. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να επιταχύνει δραματικά ιατροδικαστικές έρευνες και την αρχειοθέτηση αστυνομικών (εγκληματολογικών ή μη) φακέλων, να οδηγήσει σε ορθότερες προεγχειρητικές εκτιμήσεις, ή ακόμη να συμβάλει σε μια πιο παραστατική θεωρητική προσέγγιση ως προς την ανθρώπινη ανατομία.

Εικονική εξιχνίαση υποθέσεων
«Ηδη οι σουηδικές αρχές έχουν χρησιμοποιήσει το Virtual Αutopsy Τable για την εξιχνίαση συνολικά 400 υποθέσεων, σε συνεργασία με το πανεπιστημιακό νοσοκομείο του Λίνσεπινγκ που εφαρμόζει τη συγκεκριμένη μέθοδο και την εγκληματολογική υπηρεσία» μας ενημερώνει ο καθηγητής.

Η εκλεπτυσμένη τεχνολογία απεικόνισης που χρησιμοποιεί το φουτουριστικό τραπέζι, όπως μας αναλύει ο ειδικός, μπορεί να βοηθήσει στον αστραπιαίο εντοπισμό σημαντικών και παράλληλα δυσδιάκριτων στοιχείων, όπως π.χ. τη γωνία της τροχιάς που πήρε μια σφαίρα ή μοιραία κατάγματα. Μέσω της εικονικής αυτοψίας, μάλιστα, ο ειδικός μπορεί ανά πάσα στιγμή να επαναφέρει το σώμα υπό εξέταση στην αρχική μορφή του, κερδίζοντας έτσι τη δυνατότητα να ξανακοιτάξει ίσως κάποια σημεία που παρέλειψε αρχικά. Κάτι το οποίο ωστόσο δεν είναι εφικτό μέσω της συμβατικής μεθόδου. Στην παρούσα φάση οι επινοητές του «έξυπνου» τραπεζιού στρέφουν το βλέμμα σε τρεις συγκεκριμένους τομείς: εκείνους της εκπαίδευσης, της ακτινολογίας και της χειρουργικής. «Πρόκειται για ένα εργαλείο το οποίο θα μπορούσε να διευκολύνει ακτινολόγους, χειρουργούς – καθώς μπορούν να “εισβάλουν” στο σώμα του ασθενούς εικονικά πριν από το πραγματικό χειρουργείο- αλλά και εκπαιδευτικούς- ως προς τη διδασκαλία της ανθρώπινης ανατομίας» αναφέρει ο καθηγητής Ινερμαν.

Από το τραπέζι στον θόλο

Ο δρ Μάθιου Κούπερ, του τμήματος Τεχνολογίας Πληροφοριών στο Πανεπιστήμιο του Λίνσεπινγκ

«Στο πλαίσιο αυτό, μάλιστα, καταφέραμε να συνδυάσουμε τον θόλο με τη δυνατότητα τρισδιάστατης στερεοσκοπικής προβολής που διαθέτουμε στο Visualiseringscenter C με τη διεπιφάνεια απτικού τύπου. Ετσι, κάποιος που διδάσκει ή παρουσιάζει κάτι χρησιμοποιώντας το Virtual Αutopsy Τable να μπορεί να απευθύνεται σε ευρύτερο κοινό, το οποίο θα μπορεί να παρακολουθεί το εντυπωσιακό θέαμα με τη βοήθεια των ειδικών γυαλιών» προσθέτει ο σουηδός επιστήμονας.

«Θα μπορούσαμε ενδεχομένως να προωθήσουμε και εμπορικά τον συνδυασμό των δύο αυτών τεχνολογιών. Η αγορά για κάτι τέτοιο, βέβαια,είναι περιορισμένη καθώς θα απευθυνόμασταν κυρίως σε πλανητάρια ανά τον κόσμο. Από όσο γνωρίζω έχετε ένα καταπληκτικό πλανητάριο στην Αθήνα:το Νέο Ψηφιακό Πλανητάριο του Ιδρύματος Ευγενίδου» επισημαίνει.

3D έλεγχος εναέριας κυκλοφορίας

Ο καθηγητής Επιστημονικής Οπτικοποίησης στο Πανεπιστήμιο του Λίνσεπινγκ δρ Αντερς Ινερμαν

Πέρα από το πρωτοποριακό τραπέζι, ωστόσο, οι ειδικοί του Πανεπιστημίου του Λίνσεπινγκ ανέπτυξαν και ένα ρηξικέλευθο σύστημα τρισδιάστατου ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας, το οποίο σε λίγα χρόνια θα μπορούσε κυριολεκτικά να λύσει τα χέρια όσων εργάζονται στον συγκεκριμένο τομέα, αυξάνοντας κατακόρυφα την ασφάλεια των αεροσκαφών εν πτήσει.

Εμείς συναντήσαμε τον δρα Μάθιου Κούπερ από το Τμήμα Μέσων Μαζικής Ενημέρωσης και Τεχνολογίας Πληροφοριών, ο οποίος μάς εξήγησε αναλυτικά ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των υπαρχόντων συστημάτων και του νέου τύπου τρισδιάστατης απεικόνισης. «Στην παρούσα φάση οι ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας λαμβάνουν όλα τα απαραίτητα στοιχεία μέσα από μια επίπεδη, δισδιάστατη απεικόνιση ραντάρ, η οποία τούς δείχνει το ακριβές γεωγραφικό μήκος, πλάτος και ύψος του αεροσκάφους που παρακολουθούν.Αυτό σημαίνει ότι προκειμένου να είναι σε θέση να μπορούν να κατέχουν τον έλεγχο της πορείας ενός αριθμού αεροσκαφώνοφείλουν να διαβάζουν,να επεξεργάζονται και να θυμούνται αρκετές πληροφορίες.Κάτι τέτοιο είναι ιδιαίτερα κουραστικό και δύσκολο» αναφέρει ο δρ Κούπερ.

«Αντίθετα, με το νέο σύστημα τρισδιάστατης στερεοσκοπικής απεικόνισης,οι ελεγκτές δεν χρειάζεται να συγκρατούν πληροφορίες καθώς μπορούν να βλέπουν την ακριβή θέση των αεροσκαφών μπροστά τους,σε πραγματικό χρόνο» τονίζει.

Επανάσταση στον αέρα

Τεράστια διευκόλυνση στον έλεγχο της εναέριας κυκλοφορίας ενδέχεται να φέρει το σύστημα τρισδιάστατου ελέγχου που δοκιμάζεται στη Σουηδία

Το πολλά υποσχόμενο σύστημα θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στον τρόπο που δούλευαν οι άνθρωποι αυτοί ως σήμερα. Σύμφωνα με τον ειδικό, η διάρκεια της βάρδιας των ελεγκτών εναέριας κυκλοφορίας στις ημέρες μας ποικίλλει, ανάλογα με το πόση κίνηση έχει η εναέρια περιοχή που καλούνται να παρακολουθήσουν.

«Σε σημεία όπου η κίνηση των αεροσκαφών είναι πολύ πυκνήο χρόνος που περνούν οι ελεγκτές στη θέση τους είναι πολύ σύντομος. Από όσο γνωρίζω φτάνει τα 20-30 λεπτά, στη συνέχεια υποχρεώνονται να κάνουν διάλειμμα και αντικαθίστανται από κάποιον άλλον. Πρόκειται για ένα ζήτημα καίριας σημασίας καθώς οι άνθρωποι αυτοί χειρίζονται ουσιαστικά τις ζωές των ταξιδιωτώνκαι των πληρωμάτων» σημειώνει ο ειδικός.

Στην παρούσα φάση το σύστημα αποτελεί πειραματική πλατφόρμα. Ο επιστήμονας μάς εξήγησε ότι η διαδικασία της έγκρισής του δεν αποτελεί τόσο εύκολη υπόθεση.

«Η διαδικασία έγκρισης νέου λογισμικού ή εξοπλισμού που προορίζεται για τον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας είναι ιδιαίτερα δύσκολη και χρονοβόρος καθώς τα προϊόντα αυτά οφείλουν να είναι ενδελεχώς μελετημένα και δουλεμένα ώστε να προσφέρουν τη μέγιστη δυνατή απόδοση και ταυτόχρονα να λαμβάνουν υπ΄ όψιν όλες τις απαραίτητες δικλίδες ασφαλείας» υπογραμμίζει ο δρ Κούπερ.

Σε πόσα χρόνια θα μπορούσε ένα τέτοιο σύστημα ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας να είναι έτοιμο και να έχει λάβει την απαραίτητη άδεια; «Αν μια υπηρεσία ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας ερχόταν σε εμάς σήμερα και μας ανέθετε κάτι τέτοιο,τότε πιθανότατα θα χρειαζόμασταν περίπου δύο- τρία χρόνια για να αναπτύξουμε και να τελειοποιήσουμε ένα ολοκληρωμένο σύστημα το οποίο να εξυπηρετεί όλες τις απαραίτητες λειτουργικές παραμέτρους. Το δύσκολο της υπόθεσης είναι να αποφασίσει, π.χ., μια χώρα να επενδύσει σε ένα τέτοιο σύστημα και να αλλάξει το υπάρχον, γεγονός που προϋποθέτει εκ νέου εκπαίδευση του προσωπικού» αναφέρει κατηγορηματικά.

Αν και περίπου το 10% του γενικού πληθυσμού, σύμφωνα με μελέτες, δεν μπορεί να αντέξει την τρισδιάστατη εικόνα, ο δρ Κούπερ μάς διαβεβαιώνει ότι ως επί το πλείστον οι νεότερες γενιές είναι εξοικειωμένες στα 3D συστήματα, μέσω των τρισδιάστατων ηλεκτρονικών παιχνιδιών.

«Σίγουρα θα χρειαστεί εκπαίδευση γιατί πρόκειται για έναν ριζικά διαφορετικό τρόπο εργασίας. Μια από τις συχνότερες ερωτήσεις που μου υποβάλλουν ελεγκτές αφορά το μεταβατικό στάδιο από την υπάρχουσα μέθοδο στη νέα.Η αλήθεια είναι ότι δεν υπάρχει:πρόκειται για ένα τελείως διαφορετικό σύστημα» επισημαίνει.

«Κλειδί» στην ανάλυση ατυχημάτων
«Παρ΄ όλα αυτά,το σύστημά μας χρησιμοποιείται ήδη από τη Σουηδική Υπηρεσία Ερευνας Ατυχημάτων (Statens haverikommission – SΗΚ) για την ανάλυση περιστατικών κατά τα οποία αεροσκάφη είχαν πλησιάσει επικίνδυνα το ένα το άλλο, από λάθος του ελεγκτή ή του πιλότου.Κατά τη διαδικασία αυτή, η ανάγκη της τρισδιάστατης απεικόνισης είναι εξίσου μεγάλη, ωστόσο από πλευράς ασφαλείας δεν είναι τόσο κρίσιμη.Ακόμη,με τη συγκεκριμένη μέθοδο οι ειδικοί προσπαθούν να δουν πώς ακριβώςσυνέβησαν ατυχήματα και σε άλλα μέσα, όπως, π.χ., τρένα,αυτοκίνητα,πλοία κ.ά.Από την εφαρμογή αυτή λαμβάνουμε και εμείς την ανταπόκριση των χρηστών,η οποία μάς βοηθά ώστε να προχωρήσουμε σε περαιτέρω βελτίωση ή τελειοποίηση του συστήματος» .

Το σύστημα 3D απεικόνισης μπορεί, κατά τον δρα Κούπερ, να εφαρμοστεί σε όλους τους τομείς στους οποίους είναι σημαντική η αναπαράσταση τρισδιάστατων δομών. «Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και στις έρευνες που αφορούν την κατάρρευση κτιρίων ή ακόμη και ορυχείων και εξετάζουν υπό ποιες συνθήκες συνέβη αυτή και σε ποια σημεία βρίσκονται παγιδευμένοι άνθρωποι».

eveniou@tovima.gr

ΑΝΑΛΥΕΙ ΚΑΙ ΤΗΝ…ΜΠΟΥΚΙΑ ΜΑΣ!
Μοναδικό όριο των πιθανών εφαρμογών του τραπεζιού εικονικής νεκροψίας είναι η ανθρώπινη φαντασία. Οπως είδαμε στο Visualiseringscenter C, οι ειδικοί ανέπτυξαν λογισμικά τα οποία μπορούν να μεταμορφώσουν το περιβόητο τραπέζι αφής σε εγκυκλοπαίδεια γνώσης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το «Φαγητό στο τραπέζι» (Food on the Table), όπου κατά την τοποθέτηση ενός κύβου που φέρει την εικόνα ενός τροφίμου το τραπέζι παρουσιάζει αναλυτικά ποια είναι η έκλυση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, από την παραγωγή του έως την κατανάλωσή του. Ενώ μέσα από τον «Μικρόκοσμο» (Τable Μicrocosmos), ο χρήστης μπορεί να θαυμάσει και να «αγγίξει» τον κόσμο των κυττάρων, των μορίων και των βακτηρίων. «Υπάρχουν πολλοί και διάφοροι τρόποι να χρησιμοποιήσουμε το συγκεκριμένο τραπέζι» μας λέει ο καθηγητής Ινερμαν.«Ενας τομέας που με ενδιαφέρει προσωπικά είναι η δυνατότητα να δουλέψουμε με μοριακά δεδομένα. Θα μπορούσαμε δηλαδή να χρησιμοποιήσουμε το τραπέζι για να δέσουμε μόρια μεταξύ τους στο πλαίσιο του σχεδιασμού νέων φαρμάκων, για παράδειγμα, ή για να αναλύσουμε πρωτεΐνες μέσα από μια παραστατική διαδικασία χάρη στον συνδυασμό των τριών διαστάσεων και της απτικής τεχνολογίας. Επιπλέον, το Virtual Αutopsy Τable θα μπορούσε να συνδεθεί απευθείας με ένα μικροσκόπιο. Θα ήταν πραγματικά ενδιαφέρον να εξερευνήσουμε τα όρια της φαντασίας μας».

Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk